Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

Электрик Инфо - мир электричества. Электрика в квартире и доме, электроснабжение, электромонтаж, ремонт, освещение, домашняя автоматизация, практическая электроника. Статьи про устройство и ремонт домашней электропроводки, розетки и выключатели, провода и кабели, источники света, интересные факты и многое другое для начинающих электриков и домашних мастеров.
Кейсы, схемы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок.

 
 

Сайт электрика

Новые статьи

Избранные статьи » Практическая электроника

Простая RC-цепь для задержки прямоугольных импульсов

В ходе разработки контроллера импульсного преобразователя, например для построения схемы с удержанием резонанса, может потребоваться обеспечить задержку фронтов и спадов импульсной последовательности при подаче прямоугольного сигнала из одного блока схемы — в другой.

Иногда для решения данной задачи подходит простейшая цепь, состоящая из двух логических инверторов и RC-цепочки. Для данной цели удобно воспользоваться микросхемой, представляющей собой набор инверторов с достаточно определенными порогами срабатывания. Пример такой микросхемы — 74НС04, в ней находится 6 логических элементов «НЕ», и получается, что на одной такой микросхеме можно теоретически построить 3 цепи задержки по схеме, приведенной ниже.

Простая RC-цепь для задержки прямоугольных импульсов

Практически, когда спад прямоугольного импульса приходит на вход первого инвертора, то на RC-цепь с его выхода приходит передний фронт, и начинается зарядка конденсатора. Напряжение на конденсаторе нарастает по экспоненте, и теоретически достигнет своего максимума (Uп) через промежуток времени, равный 5*RC секунд (здесь R – сопротивление резистора в омах, C – электроемкость конденсатора в фарадах).

Любительская электроника

Если конденсатор присоединен своей верхней обкладкой ко входу следующего логического элемента (ко входу второго инвертора), то по достижении напряжением на конденсаторе порога его срабатывания (Uпор), на его выходе появится спад, но с соответствующей задержкой по времени, относительно спада, поданного на вход первого инвертора. Теперь, пока напряжение на конденсаторе не опустилось до порога срабатывания второго инвертора, на его выходе будет удерживаться напряжение низкого уровня.

Когда же на входе первого инвертора появится передний фронт прямоугольного импульса, на его выходе сформируется спад, то есть возникнет напряжение низкого уровня, и резистор практически окажется подключен к нулевой шине. Конденсатор начнет разряжаться через резистор.

Напряжение на конденсаторе будет спадать по экспоненте, и теоретически достигнет нуля через промежуток времени, равный 5*RC. Но поскольку конденсатор верхней своей обкладкой присоединен ко входу второго инвертора, то как только напряжение на нем понизится до порога его срабатывания, на его выходе появится передний фронт, но с соответствующей задержкой по времени, относительно фронта, поданного на вход первого инвертора. И теперь, пока напряжение на конденсаторе вновь не поднимется до порога срабатывания второго инвертора, на его выходе будет удерживаться напряжение высокого уровня.

Расчет задержки

Если питать микросхему стабилизированным напряжением 5 вольт, то и пороговые напряжения будут всегда находиться на одних и тех же уровнях (с небольшой разницей для фронта и спада - см. datasheet на микросхему). И на практике временные параметры достигаемой таким образом задержки, можно рассчитать и настроить требуемым образом при помощи переменного резистора, особенно если под рукой у разработчика имеется осциллограф.

Правильный подход при подборе компонентов RC-цепи должен базироваться на том, что длительность смещаемого по фазе импульса желательно должна быть больше чем 5*RC, тогда схема сработает точно и расчеты, по приведенным формулам, окажутся корректными.

Дополнительная параллельная ветвь

Если к приходу следующего импульса необходимо конденсатор быстрее разрядить, то в схему добавляют параллельную ветвь из еще одного резистора с диодом (или один диод, вообще без резистора), тогда для одного из циклов отработки цепи получится иная постоянная времени, чем у второго цикла.

Кроме того следует помнить, что входной и выходной токи микросхемы (на выходе из первого инвертора, как во время зарядки конденсатора, так и при его разрядке) ограничены предельно допустимыми значениями, которые можно найти в datasheet на применяемую микросхему. По этой причине для построения фазосдвигающих цепей такого плана применяют конденсаторы емкостью не более нескольких нанофарад, особенно если в одной из ветвей RC-цепочки используется диод без резистора.


Поделитесь этой статьей с друзьями:

Вступайте в наши группы в социальных сетях:

ВКонтакте Facebook Одноклассники

Смотрите также на Электрик Инфо:

  • Логические микросхемы. Часть 5 - одновибратор
  • Триггер Шмитта - общее представление
  • Логические микросхемы. Часть 4
  • Конструкции на интегральном таймере 555
  • Микросхема 4046 (К564ГГ1) для устройств с удержанием резонанса - принцип ра ...

  •  
    Добавление комментария
    Имя:*
    Комментарий:
    Введите код: *


    Электрика дома  | Электрообзоры  | Энергосбережение
    Секреты электрика | Источники света | Делимся опытом
    Домашняя автоматика | Электрика для начинающих
    Практическая электроника | Электротехнические новинки

    Copyright © 2009-2019 electrik.info Андрей Повный (об авторе)
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.